source: palm/trunk/SOURCE/data_output_ptseries.f90 @ 60

Last change on this file since 60 was 60, checked in by raasch, 14 years ago

preliminary update of further changes, running

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 10.8 KB
Line 
1 SUBROUTINE data_output_ptseries
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Actual revisions:
5! -----------------
6! Particles-package is now part of the default code.
7!
8! Former revisions:
9! -----------------
10! $Id: data_output_ptseries.f90 60 2007-03-11 11:50:04Z raasch $
11! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
12!
13! Revision 1.2  2006/08/22 13:51:13  raasch
14! Seperate output for particle groups
15!
16! Revision 1.1  2006/08/04 14:24:18  raasch
17! Initial revision
18!
19!
20! Description:
21! ------------
22! Output of particle data timeseries in NetCDF format.
23!------------------------------------------------------------------------------!
24
25    USE control_parameters
26    USE cpulog
27    USE indices
28    USE interfaces
29    USE netcdf_control
30    USE particle_attributes
31    USE pegrid
32
33    IMPLICIT NONE
34
35
36    INTEGER ::  i, inum, j, n
37
38    REAL, DIMENSION(0:number_of_particle_groups,30) ::  pts_value, pts_value_l
39
40
41
42    CALL cpu_log( log_point(36), 'data_output_ptseries', 'start' )
43
44    IF ( myid == 0  .AND.  netcdf_output )  THEN
45!
46!--    Open file for time series output in NetCDF format
47       dopts_time_count = dopts_time_count + 1
48       CALL check_open( 109 )
49#if defined( __netcdf )
50!
51!--    Update the particle time series time axis
52       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_pts, id_var_time_pts,    &
53                               (/ simulated_time /),           &
54                               start = (/ dopts_time_count /), count = (/ 1 /) )
55       IF (nc_stat /= NF90_NOERR)  CALL handle_netcdf_error( 391 )
56#endif
57
58    ENDIF
59
60    pts_value_l = 0.0
61
62!
63!-- Calculate or collect the particle time series quantities for all particles
64!-- and seperately for each particle group (if there is more than one group)
65    DO  n = 1, number_of_particles
66
67       pts_value_l(0,1)  = number_of_particles            ! total # of particles
68       pts_value_l(0,2)  = pts_value_l(0,2) + &
69                           ( particles(n)%x - particles(n)%origin_x )  ! mean x
70       pts_value_l(0,3)  = pts_value_l(0,3) + &
71                           ( particles(n)%y - particles(n)%origin_y )  ! mean y
72       pts_value_l(0,4)  = pts_value_l(0,4) + &
73                           ( particles(n)%z - particles(n)%origin_z )  ! mean z
74       pts_value_l(0,5)  = pts_value_l(0,5) + particles(n)%z ! mean z (absolute)
75       pts_value_l(0,6)  = pts_value_l(0,6) + particles(n)%speed_x     ! mean u
76       pts_value_l(0,7)  = pts_value_l(0,7) + particles(n)%speed_y     ! mean v
77       pts_value_l(0,8)  = pts_value_l(0,8) + particles(n)%speed_z     ! mean w
78       pts_value_l(0,9)  = pts_value_l(0,9) + &
79                                            particles(n)%speed_x_sgs ! mean sgsu
80       pts_value_l(0,10) = pts_value_l(0,10) + &
81                                            particles(n)%speed_y_sgs ! mean sgsv
82       pts_value_l(0,11) = pts_value_l(0,11) + &
83                                            particles(n)%speed_z_sgs ! mean sgsw
84       IF ( particles(n)%speed_z > 0.0 )  THEN
85          pts_value_l(0,12) = pts_value_l(0,12) + 1.0  ! # of upward moving prts
86          pts_value_l(0,13) = pts_value_l(0,13) + &
87                                            particles(n)%speed_z ! mean w upw.
88       ELSE
89          pts_value_l(0,14) = pts_value_l(0,14) + &
90                                            particles(n)%speed_z ! mean w down
91       ENDIF
92       pts_value_l(0,15) = number_of_particles
93       pts_value_l(0,16) = number_of_particles
94
95!
96!--    Repeat the same for the respective particle group
97       IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
98          j = particles(n)%group
99
100          pts_value_l(j,1)  = pts_value_l(j,1)  + 1
101          pts_value_l(j,2)  = pts_value_l(j,2)  + &
102                              ( particles(n)%x - particles(n)%origin_x )
103          pts_value_l(j,3)  = pts_value_l(j,3)  + &
104                              ( particles(n)%y - particles(n)%origin_y )
105          pts_value_l(j,4)  = pts_value_l(j,4)  + &
106                              ( particles(n)%z - particles(n)%origin_z )
107          pts_value_l(j,5)  = pts_value_l(j,5)  + particles(n)%z
108          pts_value_l(j,6)  = pts_value_l(j,6)  + particles(n)%speed_x
109          pts_value_l(j,7)  = pts_value_l(j,7)  + particles(n)%speed_y
110          pts_value_l(j,8)  = pts_value_l(j,8)  + particles(n)%speed_z
111          pts_value_l(j,9)  = pts_value_l(j,9)  + particles(n)%speed_x_sgs
112          pts_value_l(j,10) = pts_value_l(j,10) + particles(n)%speed_y_sgs
113          pts_value_l(j,11) = pts_value_l(j,11) + particles(n)%speed_z_sgs
114          IF ( particles(n)%speed_z > 0.0 )  THEN
115             pts_value_l(j,12) = pts_value_l(j,12) + 1.0
116             pts_value_l(j,13) = pts_value_l(j,13) + particles(n)%speed_z
117          ELSE
118             pts_value_l(j,14) = pts_value_l(j,14) + particles(n)%speed_z
119          ENDIF
120          pts_value_l(j,15) = pts_value_l(j,15) + 1.0
121          pts_value_l(j,16) = pts_value_l(j,16) + 1.0
122
123       ENDIF
124
125    ENDDO
126
127#if defined( __parallel )
128!
129!-- Sum values of the subdomains
130    inum = number_of_particle_groups + 1
131
132    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,1), pts_value(0,1), 14*inum, MPI_REAL, &
133                        MPI_SUM, comm2d, ierr )
134    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,15), pts_value(0,15), inum, MPI_REAL, &
135                        MPI_MAX, comm2d, ierr )
136    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,16), pts_value(0,16), inum, MPI_REAL, &
137                        MPI_MIN, comm2d, ierr )
138#else
139    pts_value(:,1:16) = pts_value_l(:,1:16)
140#endif
141
142!
143!-- Normalize the above calculated quantities with the total number of
144!-- particles
145    IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
146       inum = number_of_particle_groups
147    ELSE
148       inum = 0
149    ENDIF
150
151    DO  j = 0, inum
152
153       IF ( pts_value(j,1) > 0.0 )  THEN
154
155          pts_value(j,2:14) = pts_value(j,2:14) / pts_value(j,1)
156          IF ( pts_value(j,12) > 0.0  .AND.  pts_value(j,12) < 1.0 )  THEN
157             pts_value(j,13) = pts_value(j,13) / pts_value(j,12)
158             pts_value(j,14) = pts_value(j,14) / ( 1.0 - pts_value(j,12) )
159          ELSEIF ( pts_value(j,12) == 0.0 )  THEN
160             pts_value(j,13) = -1.0
161          ELSE
162             pts_value(j,14) = -1.0
163          ENDIF
164
165       ENDIF
166
167    ENDDO
168
169!
170!-- Calculate higher order moments of particle time series quantities,
171!-- seperately for each particle group (if there is more than one group)
172    DO  n = 1, number_of_particles
173
174       pts_value_l(0,17) = pts_value_l(0,17) + ( particles(n)%x - &
175                           particles(n)%origin_x - pts_value(0,2) )**2 ! x*2
176       pts_value_l(0,18) = pts_value_l(0,18) + ( particles(n)%y - &
177                           particles(n)%origin_y - pts_value(0,3) )**2 ! y*2
178       pts_value_l(0,19) = pts_value_l(0,19) + ( particles(n)%z - &
179                           particles(n)%origin_z - pts_value(0,4) )**2 ! z*2
180       pts_value_l(0,20) = pts_value_l(0,20) + ( particles(n)%speed_x - &
181                                               pts_value(0,6) )**2     ! u*2
182       pts_value_l(0,21) = pts_value_l(0,21) + ( particles(n)%speed_y - &
183                                               pts_value(0,7) )**2     ! v*2
184       pts_value_l(0,22) = pts_value_l(0,22) + ( particles(n)%speed_z - &
185                                               pts_value(0,8) )**2     ! w*2
186       pts_value_l(0,23) = pts_value_l(0,23) + ( particles(n)%speed_x_sgs - &
187                                               pts_value(0,9) )**2     ! u"2
188       pts_value_l(0,24) = pts_value_l(0,24) + ( particles(n)%speed_y_sgs - &
189                                               pts_value(0,10) )**2    ! v"2
190       pts_value_l(0,25) = pts_value_l(0,25) + ( particles(n)%speed_z_sgs - &
191                                               pts_value(0,11) )**2    ! w"2
192!
193!--    Repeat the same for the respective particle group
194       IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
195          j = particles(n)%group
196
197          pts_value_l(j,17) = pts_value_l(j,17) + ( particles(n)%x - &
198                              particles(n)%origin_x - pts_value(j,2) )**2
199          pts_value_l(j,18) = pts_value_l(j,18) + ( particles(n)%y - &
200                              particles(n)%origin_y - pts_value(j,3) )**2
201          pts_value_l(j,19) = pts_value_l(j,19) + ( particles(n)%z - &
202                              particles(n)%origin_z - pts_value(j,4) )**2
203          pts_value_l(j,20) = pts_value_l(j,20) + ( particles(n)%speed_x - &
204                                                  pts_value(j,6) )**2
205          pts_value_l(j,21) = pts_value_l(j,21) + ( particles(n)%speed_y - &
206                                                  pts_value(j,7) )**2
207          pts_value_l(j,22) = pts_value_l(j,22) + ( particles(n)%speed_z - &
208                                                  pts_value(j,8) )**2
209          pts_value_l(j,23) = pts_value_l(j,23) + ( particles(n)%speed_x_sgs - &
210                                                  pts_value(j,9) )**2
211          pts_value_l(j,24) = pts_value_l(j,24) + ( particles(n)%speed_y_sgs - &
212                                                  pts_value(j,10) )**2
213          pts_value_l(j,25) = pts_value_l(j,25) + ( particles(n)%speed_z_sgs - &
214                                                  pts_value(j,11) )**2
215       ENDIF
216
217    ENDDO
218
219    pts_value_l(0,26) = ( number_of_particles - pts_value(0,1) / numprocs )**2
220                                                 ! variance of particle numbers
221    IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
222       DO  j = 1, number_of_particle_groups
223          pts_value_l(j,26) = ( pts_value_l(j,1) - &
224                                pts_value(j,1) / numprocs )**2
225       ENDDO
226    ENDIF
227
228#if defined( __parallel )
229!
230!-- Sum values of the subdomains
231    inum = number_of_particle_groups + 1
232
233    CALL MPI_ALLREDUCE( pts_value_l(0,17), pts_value(0,17), inum*10, MPI_REAL, &
234                        MPI_SUM, comm2d, ierr )
235#else
236    pts_value(:,17:26) = pts_value_l(:,17:26)
237#endif
238
239!
240!-- Normalize the above calculated quantities with the total number of
241!-- particles
242    IF ( number_of_particle_groups > 1 )  THEN
243       inum = number_of_particle_groups
244    ELSE
245       inum = 0
246    ENDIF
247
248    DO  j = 0, inum
249
250       IF ( pts_value(j,1) > 0.0 )  THEN
251          pts_value(j,17:25) = pts_value(j,17:25) / pts_value(j,1)
252       ENDIF
253       pts_value(j,26) = pts_value(j,26) / numprocs
254
255    ENDDO
256
257#if defined( __netcdf )
258!
259!-- Output particle time series quantities in NetCDF format
260    IF ( myid == 0  .AND.  netcdf_output )  THEN
261       DO  j = 0, inum
262          DO  i = 1, dopts_num
263             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_pts, id_var_dopts(i,j),  &
264                                     (/ pts_value(j,i) /),           &
265                                     start = (/ dopts_time_count /), &
266                                     count = (/ 1 /) )
267             IF ( nc_stat /= NF90_NOERR )  CALL handle_netcdf_error( 392 )
268          ENDDO
269       ENDDO
270    ENDIF
271#endif
272
273    CALL cpu_log( log_point(36), 'data_output_ptseries','stop', 'nobarrier' )
274
275 END SUBROUTINE data_output_ptseries
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.